За что отвечает ферритин в крови при ковиде
Тяжелое течение COVID-19 связали с уровнем ферритина в организме
Тяжелое протекание коронавирусной инфекции, например, с осложнением в виде двусторонней пневмонии может быть связано с чрезмерно высоким уровнем ферритина в крови. Об этом в рамках научной онлайн-конференции «Колыбель вирусологии» сообщил руководитель лаборатории мозаики аутоиммунитета СПбГУ, основатель и руководитель Центра аутоиммунных заболеваний имени Заблудовича Иегуда Шенфельд.
При вирусных заболеваниях ферритин способен активировать макрофаги, так называют клетки неспецифического иммунитета, они начинают бороться с болезнью.
По словам Шенфельда, макрофаги выделяют цитокины. Когда их количество относительно невелико, для организма это хорошо, он начинает бороться с болезнью, но проблема в том, что когда цитокинов становится очень много, то возникает синдром, который исследователи называют цитокиновым штормом. Он вызывает сильнейшую встряску организма и может привести к смерти, в зоне особого риска находятся пожилые пациенты и люди с тяжелыми хроническими заболеваниями.
Шенфельд называет гиперферритинемию маркером тяжелого течения коронавирусной инфекции и отмечает, что сейчас исследователи по всему миру ищут способ быстро снижать уровень ферритина в крови пациентов с коронавирусом.
За что отвечает ферритин в крови при ковиде
Врачи из разных стран отмечают, что у пациентов с COVID-ассоциированной пневмонией диагностируется высокий уровень ферритина, который может достигать значения 600 мкг/л и выше. При этом отмечается тенденция к слабому снижению показателей на протяжении периода лечения. «Медвестник» обратился к заведующей кафедрой клинической гематологии и трансфузиологии БелМАПО профессору Людмиле Смирновой с вопросом — что врачу-клиницисту нужно знать о ферритине как о маркере острой фазы воспаления.
Людмила Смирнова, профессор, заведующая кафедрой клинической гематологии и трансфузиологии БелМАПО Что это за белок?
Ферритин синтезируется клетками различных органов и тканей, в первую очередь печени, селезенки, костного мозга, сердечной мышцы, легких, почек, щитовидной железы, плаценты, тонкого кишечника, поджелудочной железы, а также лейкоцитами. Молекулярная масса 440 кДа. Ферритин накапливает и хранит в организме железо в нетоксичной и биологически доступной форме.
Локализован преимущественно внутриклеточно, однако небольшое (строго определенное) его количество имеется в плазме крови, оно и определяется в лаборатории как показатель «ферритин». Норма для женщин 20–150 мкг/л (нг/мл), для мужчин 40–300 мкг/л (нг/мл). На мембранах нормальных и патологических клеток присутствуют ферритиновые рецепторы. Секретируемый ферритин выполняет следующие функции: регуляция миелопоэза, миграции лимфоцитов, иммуносупрессивная функция.
Маркер анемии и гиперферритинемии
Показатель «ферритин сыворотки крови» традиционно используется в качестве маркера дефицита либо избытка железа в организме, а также при контроле лечения железодефицитных состояний. Уровень ферритина в сыворотке крови менее 40 мкг/л расценивается как дефицит железа и указывает на наличие железодефицитной анемии. Уровень ферритина в сыворотке крови более 300 мкг/л (для мужчин и для женщин) расценивается как гиперферритинемия, которая может быть обусловлена перегрузкой организма железом (при длительных частых трансфузиях эритроцитов, гемохроматозе), а также как признак воспаления или опухоли.
Соответствие уровня сывороточного ферритина (СФ) и запасов железа в организме теряется при воспалительных процессах, заболеваниях печени, опухолях. В этих случаях содержание ферритина в сыворотке возрастает независимо от запасов железа. Повышение уровня ферритина отмечается при COVID-ассоциированных пневмониях.
Связь с онкологическими процессами
Ферритин может расцениваться как неспецифический онкологический маркер. При быстро пролиферирующих опухолях отмечается рост данного показателя. Эта гиперферритинемия не отражает процессов метаболизма железа и его количества в организме.
Ферритин также связан с усиленным апоптозом на фоне противоопухолевой терапии. В эксперименте показано, что двухвалентные металлы, прежде всего железо, могут быть модификаторами апоптоза. Такой механизм гиперферритинемии возможен также при инфекционном процессе перед или в период реконвалесценции.
Установлено, что злокачественные опухоли и хроническое воспаление ведут к сокращению транспортного (трансферринового) фонда железа. При наличии воспаления (опухоли) характерны низкие уровни железа в сыворотке (падает показатель «сывороточное железо»), снижена концентрация трансферрина при высоком уровне ферритина. Трансферрин является «отрицательным» белком острой фазы воспаления, его уровень в плазме снижается.
Показатель острой фазы воспаления
Подъем уровня ферритина отмечается при остром воспалении, так как ферритин работает как острофазный белок. При остром воспалении показатель С-реактивного белка (СРБ) растет значительно, но потом обычно уровень его снижается раньше уровня ферритина, давая так называемые ножницы: показатель ферритина растет, а показатель СРБ уменьшается.
На фоне лечения с положительной динамикой показатель СРБ снижается, показатель ферритина может оставаться на прежних высоких значениях или даже увеличиться. Это связано, вероятнее всего, с тем, что СРБ синтезируется преимущественно в печени, а ферритин, кроме печени, синтезируется в легких и миокарде. Вследствие этого при пневмонии, повреждении миокарда ферритин будет оставаться высоким.
Ферритин связан с фактором некроза опухолей альфа (ФНО-α), который выделяется определенными клетками в результате воздействия разнообразных стимулов: вирусов, ультрафиолетового облучения, интерлейкинов (ИЛ-6 в том числе), окислительного стресса. Приведенные факты позволяют предположить, что в силу своих уникальных биохимических свойств ферритин находится в центре нескольких регуляторных механизмов, вовлеченных в широкий спектр метаболических процессов при воспалении.
Например, уровень ферритина растет в период инфицирования вирусом иммунодефицита человека, именно этому периоду соответствует максимальная лимфоидная активация (увеличивается количество Т-хелперов), характерна лимфоаденопатия.
На фоне острого инфекционного процесса может развиться так называемая анемия хронического заболевания (D-63 по МКБ-10), в том числе в эту категорию входит анемия воспаления. Для этого вида анемий характерно снижение показателя сывороточного железа на фоне повышенного ферритина. В общем анализе крови такая анемия характеризуется низкими значениями MCV и MCH, то есть является микроцитарной и гипохромной. Напоминает железодефицитную анемию. Препараты железа не следует назначать, поскольку это анемия хронического заболевания, характеризующаяся нормальными и даже повышенными запасами железа в макрофагах, на фоне высокого уровня провоспалительных цитокинов (ИЛ-6, ФНО-α и др.) После купирования пневмонии анемия средней степени тяжести (более 70 г/л) может персистировать некоторое время, это свидетельствует о том, что процесс воспаления не завершен (ферритин высокий, СРБ повышен незначительно). Уровень гемоглобина нормализуется при полном купировании воспаления.
Трансфузии эритроцитсодержащих сред показаны при уровне гемоглобина менее 70 г/л. Однако необходимо учитывать не только уровень гемоглобина, но и общее состояние пациента, гемодинамические сдвиги, обусловленные индивидуальной реакцией на анемическую гипоксию.
Рост при полиорганной недостаточности
Причину возрастания сывороточного ферритина при разных видах патологии печени (тяжелый гепатит, рак, цирроз) связывают с процессом освобождения ферритина из гепатоцитов при их деструкции. При патологии печени показатель ферритина также повышается на фоне параллельного повышения уровня АСТ, АЛТ. При полиорганной недостаточности следует ожидать очень высоких показателей ферритина за счет освобождения его из гепатоцитов, ткани миокарда, легких.
Резюме
Таким образом, при воспалительном процессе, в том числе COVID-ассоциированной пневмонии, показатель ферритина растет более 300 мкг/л, достигая порой уровня более 1 000 мкг/л; трансферрин снижается (менее 2 г/л), сывороточное железо ниже нормы (менее 11 мкмоль/л). Показатель СРБ значительно растет, параллельно или опережая уровень ферритина на несколько суток.
Уровень фибриногена увеличивается более 4 г/л, достигая значений более 10 г/л.
На фоне лечения с положительной динамикой: показатель СРБ снижается, показатель ферритина может оставаться на прежних высоких значениях или даже немного увеличиться. При пневмонии, повреждении миокарда ферритин будет оставаться высоким, а при патологии печени увеличение ферритина сочетается с повышенными уровнями АСТ, АЛТ.
При выздоровлении все маркеры острой фазы воспаления приходят к нормальным значениям.
Использование нескольких маркеров воспаления позволяет более адекватно и полно осуществлять мониторинг патологического процесса.
COVID-19 и обмен железа
Во время инфекционных заболеваний помимо классических маркеров воспаления таких как ускоренное СОЭ, увеличенный С-реактивный белок, также происходят изменения в обмене железа.
Общее содержание железа в организме взрослого человека составляет примерно 4 гр, причем две трети этого количества включены в гемоглобин. Запасы железа (главным образом, в селезенке, печени, костном мозге и макрофагах) составляют около 1/4 от общего количества железа в организме. Из оставшегося количества большая часть содержится в миоглобине и других гемопротеинах; только 0,1 % общего железа организма находится в сыворотке крови, где оно связано с транспортным белком трансферрином.
При инфекции уровень железа в крови снижается. Это происходит за счет поглощения и депонирования его активированными гистиоцитами – макрофагами, железо накапливается в макрофагах в виде ферритина, перенос которого от ферритина к трансферрину нарушается, в результате концентрация ферритина в крови увеличивается в 3 и более раз, что мы и наблюдаем у пациентов больных COVID-19.
Дополнительными тестами подтверждающими, что дефицит железа связан с воспалением, являются латентная и общая железо связывающая способность сыворотки (ЛЖСС и ОЖСС).
Обычно только 25-30% трансферрина насыщено железом, дополнительное количество железа, которое может быть связано, представляет собой латентную железо связывающую способность сыворотки, которая снижается при воспалении. Соответственно снижена и общая железо связывающая способностью сыворотки, так как этот показатель является суммой сывороточного железа и ЛЖСС и отражает общее количество железа, которое может перенести кровь.
ЛЖСС и ОЖСС — более стабильные показатели, в отличие от железа крови, уровень которого может меняться день ото дня и в зависимости от времени суток.
Итак, при воспалении, в т.ч. вызванном возбудителем COVID-19, в крови наблюдается снижение концентрации сывороточного железа, снижение уровня трансферрина, ЛЖСС, ОЖСС и значительное повышение ферритина. Зачастую врачи называют гиперферритинемию маркером тяжелого течения коронавирусной инфекции.
Надо помнить, что значения лабораторных параметров зависят от времени с момента появления симптомов, а также от наличия сопутствующих заболеваний. Клиническая картина и симптомы могут сильно отличаться у разных пациентов.
Все эти исследования выполняются в лаборатории медицинского центра «Консультант».
Срок исполнения — 1 день, в режиме CITO — 2 часа.
Роль ферритина в оценке тяжести COVID-19
Полный текст:
Аннотация
Цель: изучить влияние гиперферритинемии на исход заболевания и проанализировать возможные причины ее возникновения при тяжелом течении COVID-19.
Оцениваемые показатели: уровень ферритина, С-реактивного белка, фибриногена, IL-6, IL-10, IL-18, прокальцитонина, комплемента C5a, общего, прямого и непрямого билирубина, аланинаминотрансферазы, аспарагинаминотрансферазы, лактатдегидрогеназы в крови. Контролировали также динамику числа эритроцитов и уровня гемоглобина в крови. Для составления представления о состоянии обмена железа в ряде случаев у пациентов с высокими значениями ферритина (более 1 500 мкг/л) оценивали уровни свободного железа, трансферрина и миоглобина в крови.
Ключевые слова
Об авторах
Полушин Юрий Сергеевич, академик РАН, профессор, заведующий кафедрой анестезиологии и реаниматологии, руководитель Научно-клинического центра анестезиологии и реаниматологии
197022, Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, д. 6-8
Шлык Ирина Владимировна, доктор медицинских наук, профессор кафедры анестезиологии и реаниматологии, заместитель руководителя Научно-клинического центра анестезиологии и реаниматологии, заместитель главного врача Центра по лечению коронавирусной инфекции
197022, Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, д. 6-8
Гаврилова Елена Геннадьевна, кандидат медицинских наук, доцент кафедры анестезиологии и реаниматологии, заведующая отделением реанимации и интенсивной терапии № 2 Научно-клинического центра анестезиологии и реаниматологии, заведующая отделением реанимации и интенсивной терапии Центра по лечению коронавирусной инфекции
197022, Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, д. 6-8
Паршин Евгений Владимирович, доктор медицинских наук, профессор кафедры анестезиологии и реаниматологии, руководитель научной группы экстракорпоральной гемокоррекции
197022, Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, д. 6-8
Гинзбург Александр Маркович, заведующий лабораторией преаналитической модификации биоматериала отделения лабораторной диагностики
197022, Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, д. 6-8
Список литературы
Для цитирования:
Полушин Ю.С., Шлык И.В., Гаврилова Е.Г., Паршин Е.В., Гинзбург А.М. Роль ферритина в оценке тяжести COVID-19. Вестник анестезиологии и реаниматологии. 2021;18(4):20-28. https://doi.org/10.21292/2078-5658-2021-18-4-20-28
For citation:
Polushin Yu.S., Shlyk I.V., Gavrilova E.G., Parshin E.V., Ginzburg A.M. The Role of Ferritin in Assessing COVID-19 Severity. Messenger of ANESTHESIOLOGY AND RESUSCITATION. 2021;18(4):20-28. (In Russ.) https://doi.org/10.21292/2078-5658-2021-18-4-20-28
Ферритин: норма, причины повышенного и низкого ферритина у женщин и мужчин
Ферритин — это сложный белковый комплекс, в котором откладываются запасы железа. Именно по уровню ферритина можно точнее всего определить начало развития анемии. Изменение показателей оказывает влияние на работу всего организма, в том числе и на состояние эндокринной системы (появляются проблемы с выработкой тиреотропного гормона). Чтобы всегда оставаться в тонусе, необходимо знать нормы ферритина и ТТГ, регулярно проверять их уровень в организме, делая специальные анализы. При обнаружении отклонений от нормы необходима помощь гематолога и эндокринолога.
Роль ферритина в организме
Железо попадает в организм с пищей, переносится по нему при помощи печеночного белка трансферрина, после чего депонируется в структурах ферритина. Это один из самых важных микроэлементов, который участвует в образовании эритроцитов и входит в состав гемоглобина, а также мышечного белка миоглобина.
Больше всего железа в организме содержится в гемоглобине, а остальное его количество сосредоточено в ферритине в качестве запаса. Когда уменьшается поступление микроэлемента с пищей, его дефицит восполняется за счет депо. Уровень ферритина начинает уменьшаться гораздо раньше, чем появляются первые симптомы анемии. Если же железа в организме скапливается очень много, то развивается токсическое поражение сердца, печени и поджелудочной железы.
Для контроля уровеня ферритина, используют специальное исследование – иммунотурбдиметрию. Кровь из вены берут натощак, а результат анализа будет готов в течение одного дня.
Снижение нормы происходит из-за дефицита железа, обусловленного неправильным питанием или беременностью (недостаток микроэлемента появляется в 3 триместре). А вот увеличение уровня ферритина происходит по многим причинам. К ним относятся:
Для поддержания нормального уровня ферритина необходимо обогатить свой рацион такими продуктами, как говяжья печень, красное мясо, гречка, бобовые, оливки, зеленые яблоки, гранат, морковный сок, сухофрукты, свекла. Препараты с содержанием железа нужно употреблять по назначению врача.
В дополнение к ним могут использоваться витамины D и C. При резком снижении концентрации железа на фоне кровотечений, препараты в организм вводят через капельницу. Очень важно особое внимание уделять пище, богатой, как растительными, так и животными белками, так как без них нормальное усвоение железа невозможно.
Внимание! Чтобы узнать точный уровень ферритина, перед проведением исследования противопоказано употребление алкоголя, оральных контрацептивов, препаратов с железом, голодание (поесть нужно за 8 часов до сдачи крови), интенсивные эмоциональные и физические нагрузки, а также курение.
Ферритин и работа щитовидной железы: как они взаимосвязаны?
Дефицит железа и гипофункции щитовидной железы имеют сходные симптомы. Они проявляются общей слабостью, расстройствами кишечника (запор или диарея), одышкой, ломкостью ногтей, выпадением волос, ощущением холода в руках и ногах. Но в чем же связь? Все очень просто: щитовидная железа остро нуждается в железе, так как без него не будут вырабатываться гормоны. Именно от уровня железа зависит активность фермента пероксидазы, благодаря которому вырабатываются тироксин и трийодтиронин.
Тиреотропный гормон относится к гормонам щитовидной железы и вырабатывается гипофизом. Благодаря ему, поддерживается нормальная концентрация тиреоидных гормонов, необходимых для образования достаточного количества энергии в организме.
Нарушения нормальной выработки ТТГ
Причины недостаточной или чересчур интенсивной выработки тиреотропного гормона могут быть разными. Вначале рассмотрим факторы, характерные только для женщин. К ним относят:
Выделяют и другие факторы, влияющие на уровень ТТГ. Они одинаковы для представителей обоих полов.
Причины роста уровня ТТГ
Причины снижения уровня ТТГ
Анализ на определение уровня ТТГ обязательно назначают при подозрении, как на гипертиреоз, так и на гипотиреоз. Обе эти патологии очень опасные для здоровья, так как влияют на работу сердечно-сосудистой системы. Для установления точного диагноза дополнительно назначают исследования, которые помогают определить уровень трийодтиронина (Т3) и тироксина (Т4). Впоследствии исследования могут проводиться повторно, чтобы контролировать эффективность терапии.
Как правильно сдать анализ на ферритин?
Для анализа берется венозная кровь. Перед проведением процедуры необходимо не есть в течение 2-3 часов, не курить, за 48 часов прекратить прием стероидных и нестероидных препаратов. Если человек постоянно принимает какие-либо медикаменты, об этом нужно заранее сказать врачу, так как многие препараты искажают результаты анализа. Также очень важно находиться в спокойном состоянии и избегать физических нагрузок.
В организме человека постоянно происходят сложные биохимические процессы, многие из которых кажутся абсолютно не связанными друг с другом. Однако это не так. Недостаток железа не только провоцирует развитие анемии, но и влияет на работу щитовидной железы. Необходимо следить за своим питанием, контролировать уровень ферритина, регулярно посещать эндокринолога и сдавать все необходимые анализы.